변산반도국립공원 주변 해역 식물플랑크톤 군집의 시·공간적 분포
박종규1*·김소연2·이재원3·최관수3·김수미3·윤태용3
1군산대학교 해양생물공학과
2군산대학교 해양학과
3국립공원관리공단
Temporal and Spatial Distribution of Phytoplankton Communities in Coastal Waters Around Byeonsanbando National Park
Jong-Gyu Park
1*, Soyeon Kim
2, Jaewon Lee
3, Kwansoo Choe
3, Sumi Kim
3and Taeyong Yoon
31Department of Marine Biotechnology, Kunsan National University, Kunsan 573-701, Korea
2Department of Oceanography, Kunsan National University
3Korea National Park Service
요 약 :변산반도국립공원주변해역에출현하는 식물플랑크톤군집의종조성과생태특성을밝히기위하여 2014 년 4월, 7월, 10월에 조사를 수행하였다. 연구 해역은 새만금호로부터 유입되는 담수의 영향을 받고 있었다. 연구 해역에출현한식물플랑크톤은규조류 65종, 와편모류 15종, 침편모류와은편모류 각 1종으로모두 82종이었다. 돌 말류 Chaetoceros 속에서 9종, 와편모류 Prorocentrum 속에서 4종이 출현하였다. 현존량은 2014년 4월, 7월, 10월
에 각각 평균 268, 758, 664 cells mL−1이었으며새만금 방조제갑문과가까운 정점에서 현존량이 높아서새만금호
에서 유입되는 영양염이 식물플랑크톤 분포에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 우점종은 4월에 Prorocentrum minimum, Cyanomonas spp., 7월에 Cyanomonas spp., Eucamphia zodiacus, 10월에 Cyanomonas spp., Chaetoceros debilis이었다. 모두국내연안에서우점하는종들이었으며, 새만금갑문에가까운정점에서 많고멀어질수록적었다. 식물플랑크톤종다양성지수는 서해안의 이전연구 결과보다낮은 0.74~1.64이었다. 종다양성지수가낮은 것은우점
종한두종이전체현존량의 80% 가량을차지하는극우점현상에서기인하였다.
주요어 :변산반도국립공원, 식물플랑크톤, 우점종, 종다양성지수
Abstract :Based on data collected at 6 stations around Byeonsanbando National Park in April, July and October 2014, abundance, spatial distribution, and taxonomic composition of phytoplankton communities were examined. The study area was influenced by low saline water from Saemangeum Lake. A total of 82 phytoplankton species, comprising 65 diatoms, 15 dinoflagellates, 1 raphidophyte and 1 crytophyta were observed. Nine speices of Chaetoceros and four species of Prorocentrum occurred. The abundances of phytoplankton varied, with an average of 268, 758, and 664 cells mL−1 in April, July and October, respectively. As phytoplankton abundances were high near the sluice of Saemangeum seawalls, the distribution of phytoplankton was recognized to be affected by the nutrient from Saemangeum Lake.
Dominant phytoplankton species was Prorocentrum minimum and Cyanomonas spp. in April, Cyanomonas spp. and Eucamphia zodiacus in July, and Cyanomonas spp. and Chaetoceros debilis in October. All the species occur commonly as a dominant species in Korean coastal waters and their distribution patterns were similar with the those of total phytoplankton abundances. Diversity indices were 0.74 to 1.64, being low compared with previous results. The low diversity was due to fairly high proportion of one or two dominant species attaining to ca. 80% of total phytoplankton cell counts.
Key words :Byeonsanbando National Park, Phytoplankton, Dominant species, Diversity Index
*Corresponding author E-mail: [email protected]
20 국립공원연구지 제 6 권 제 1 호 (2015)
서 론
해양 식물플랑크톤은 해수의 움직임에 따라 수동적으로 떠다니는 매우 작은 크기의 생물이다. 대부분 1 mm를 넘지 않는 미세한 크기이지만 대개 식물의 특성을 가지고 있으며 일부는 동물의 특성을 가진 것도 있다. 전 세계 대양에 폭 넓게 분포하기때문에육지 주변에만분포하는대형 해조류 와 비교할 수 없을정도로 많은생물량과 일차생산량을 보 인다. 특히 우리나라 서해안과 같이 갯벌이 발달하여 대형 해조류가 서식하기 어려운 환경에서는 이들의 역할이 더욱 중요하다.
식물플랑크톤의 일차생산량은 해양 전체 일차생산량의
95%를 차지하며, 지구 전체 일차생산량의 약 45%를 담당하
는 것으로 알려져 있다(Field et al. 1998). 식물플랑크톤이
생산한유기물은 초식동물, 육식동물등 수많은해양생태계 구성원들의 먹이망을 거쳐 상위 단계 생물에게 전달된다.
식물플랑크톤이 생산한 물질에 기초하여 해양생태계의 동적 순환과 기능이 각 생물군 사이의 에너지와 물질의 전달체계 를 통해 유지된다. 결국 해양 식물플랑크톤의 일차생산력과 생물량이 대상 해역생물생체량의 기초가 되고 그 총량을 결정한다. 그러므로해양환경에서 식물플랑크톤군집의조 성과 생산량 및 분포를 파악하는 것은 해양생태계를 이해하 고 그 건강성을 평가하기 위한 필수 요건이다. 모든 해양 생태계 연구에서 반드시 식물플랑크톤을 조사하는 것은 바 로 이 때문이다.
그 동안우리나라 서해 중부해역에서는식물플랑크톤 군 집의 분포와 현존량에 대한연구가 많이수행되었다. 하지
만대부분의연구가서해 외양역(장등 1990; 장과 심 1993,
1994; Noh 1995), 황해 조석전선역(Han and Choi 1991), 만 경 동진강 하구(오 1994), 군산 연안(심과 유 1985; 이 등
1989), 영광 연안(강과 최 2002) 등에서 이루어졌고 변산반
도 주변 해역에 대한 연구는 거의 없었다. 단지 2007년 행 해진해양 생태계기본조사에서 하섬 주변해역의 한 정점 에서 조사가 수행되었을 뿐이다. 본 연구에서는 연안습지 해양생태계 기본조사의 일환으로 전라북도 부안군 변산반도 국립공원 지구에서 수행된 연구 결과를 바탕으로 대상 해역 에 분포하는 해양 식물플랑크톤 군집의 종조성과 현존량을 밝히고 그 환경요인을 파악하고자 한다.
조사 시기 및 방법 1. 연구범위 및 방법
변산반도국립공원 해역의 식물플랑크톤 군집 분포 현황을
파악하기 위하여 2014년 4월, 7월, 10월에고사포, 성천항, 하섬 입구, 유동마을, 격포 해변, 채석강 등 6개 정점을 정 하여 조사를 수행하였다(Figure 1, Table 1).
현장에서는 각 조사 정점의 표층 해수를 1 L 폴리에틸렌 병으로 직접 채수하였다. 시료를 채수한 후에는 루골 용액
(Lugol's solution)으로 즉시 고정하였으며 직사광선에 노출
되지않도록하여 실험실로 운반하였다. 실험실에서는시료 를 농축하기 위해 48시간 이상 진동이 없는 조용한 곳에 시료를 정치하여 식물플랑크톤을 바닥에 가라앉혔으며 그 후 상등액을 제거하여 50~100 mL로 만들었다. 현존량 파 악을 위해 농축 시료를 잘 흔들어 균일화 한 다음 1 mL를 분취하여 Sedgwick Rafter 계수판에 넣고 200~400배 광학 현미경으로 동정, 계수하였다. 종 동정과 분류체계는 심 (1994), Chihara and Murano(1997), Tomas(1996) 등을참조 하였다.
식물플랑크톤의 군집구조를 파악하기 위한 종다양성지수 는 Shannon-Wiever의 다음 식으로 계산하였다.
여기에서 s는종 수, Pi는전체 개체수에서 i번째종이차 지하는 비율(ni/N), ni는 i번째 종의 개체수를 의미한다.
결과 및 고찰 1. 환경요인
조사시기에 변산반도국립공원의 각 조사 정점에서 측정
한 수온과 염분변화를 Table 1에 정리하였다. 봄철에 조사
정점의 평균 수온은 16.6oC이었고 변화 범위는 13.5~21.7oC 이었다. 다른 시기에 비해 정점 간 변화 폭이 커서 유동 마 을과 하섬 입구에서는 13oC 내외에 불과하였고, 격포 해변 에서는 21oC를 상회하였다. 여름철에는 평균 27.8oC로 채석 강과 격포 해변에서 26oC 내외로 낮았고, 유동 마을에서
30oC에 이르는비교적높은 온도를보였다. 가을에는봄, 여
름의 중간 정도인 평균 21.5oC의 수온 분포를 보였고, 정점 간 수온 변화가 가장 작았다.
염분은 전체 조사 시기에 걸쳐 큰 변화가 없이 일정하였 다. 다만 조사 해역 중 새만금 방조제 가력 갑문과 지리적 으로 가장가까운 고사포정점에서 여름과가을에 다른해 역보다 낮은염분을 보였다. 특히작은개천을 통하여담수 가 유입되는 성천항보다 염분이 낮아서 가력 갑문을 통하 여 고사포 해역으로 유입되는 담수 유입원이 있음을 시사 하였다.
H = −
i=1
∑
s (Pi×ln Pi)Table 1. Sampling dates and stations.
Sampling Stations
Gosapo Sungcheon Haseom Yudong Gyeokpo Chaeseokgang Spring
Summer Fall
Apr. 30 Jul. 27 Oct. 06
Apr. 30 Jul. 27 Oct. 06
Apr. 29 Jul. 29 Oct. 07
Apr. 29 Jul. 29 Oct. 07
May 01 Jul. 28 Oct. 08
May 01 Jul. 28 Oct. 08
2. 종조성
변산반도국립공원주변해역에서 4월, 7월, 10월에출현한 식물플랑크톤은 모두 82종이었다. 이중 규조류가 65종으로 전체 출현종수의 53.0%를 차지하여 가장 많았고, 와편모류
가 15종(12.0%)으로 그 뒤를 이었다(Table 3). 그 외 침편모 류와 은편모류가 1종씩 출현하여 각각 1%를 차지하였다.
이러한 출현종수는 지금까지 서해 중남부 해역에서 조사 기 간과 정점에 따라 118종(Lee et al. 1967)에서 392종(Han
and Choi 1991)까지 출현하였던 것을 고려하면 다소 적은
편이다. 이는기존조사보다 상대적으로적은정점수와채 집 회수 그리고 표층에서만 시료를 채집하여 시료 수가 적 었기 때문인 것으로 판단된다. 예를 들어 Table 4에서 만경 동진강 하구의 267종은 5년간 수행한 연구 결과이고 황해 외양의 392종은 국립수산과학원 정기 정선관측 정점의 격월 별 장기 관측 자료이다. 정점별로는 채석강에서 48종이출 현하여 가장 적었고, 유동마을에서 60종이 출현하여 가장 많았다. 그 외 정점에서는 54~58종 내외로 비슷하였다. 출 현한 분류군 중 가장 많은 종이 출현한 분류군은 돌말류 Figure 1. The sampling sites around Byeonsanbando National Park in 2014.
Table 2. Temperature and salinity at sampling stations.
Stations Temp. (oC) Sal. (psu) APR. JUL. OCT. APR. JUL. OCT.
고사포 17.9 28.5 21.2 32.6 31.5 31.6 성천항 16.7 27.9 20.8 31.9 32.1 32.2 하섬입구 13.7 27.8 21.8 30.3 32.6 33.0 유동 마을 13.5 29.9 21.4 31.7 32.5 32.8 격포해변 21.7 26.5 22.1 32.0 32.3 채석강 15.8 26.2 21.6 32.7 32.2 Mean 16.6 27.8 21.5 31.63 32.23 32.35
Table 3. The number of species belonging to the major phytoplankton taxa in coastal waters of the Byeonsanbando National Park in 2014.
Taxon Gosapo Sungcheon Haseom Yudong Gyeokpo Chaeseokgang Total
Diatoms 45 42 47 47 44 37 65
Dinoflagellates 11 10 9 12 11 10 15
Raphidophyte 1 1 - - - - 1
cryptophyta 1 1 1 1 1 1 1
Total 58 54 57 60 56 48 82
Table 4. The number of phytoplankton species in coastal waters of western Korea and Yellow Sea.
area no of species research periods reference Coastal area of Yellow Sea 118 1966. 6-8 Lee et al.(1967) Yellow Sea 392 1987 Han & Choi(1991)
East China Sea 294 Guo(1994)
Mid-area of Yellow Sea 275 1992. 9 Noh(1995)
Cheonsu Bay 262 1985-1986 신등(1990)
Keum River 101 1980-1981 신과양(1982)
Coastal waters of Gunsan 131 1980-1981 심과 유(1985) Mangyeong-Dongin River Estuary 267 1989-1994 오(1994) Coastal area of Yeonggwang 364 1992-1996 강과최(2002)
22 국립공원연구지 제 6 권 제 1 호 (2015)
Chaetoceros 속으로 9종이 출현하였고, 이어서 와편모류 Prorocentrum 속에서 4종, 돌말류 Guinardia 속, Nitzschia 속, Rhizosolenia 속에서각각 3종씩출현하였다.
2014년 4월에는 모두 49종의 식물플랑크톤이 출현하였으
며 그 중 돌말류가 35종(71.4%)으로 가장 많았고, 와편모류 12종(24.5%), 침편모류 1종(2.0%), 은편모류 1종(2.0%) 순이 었다(Figure 2).
4월에는유동마을, 성천항, 채석강에서모두 19종이 출현 하여가장 적었고격포 해변에서 28종이출현하여 가장많 았다(Table 5). 출현 분류군 중 가장 많은 종이 출현한 분류 군은 6종이 출현한 돌말류 Chaetoceros 속이었고, Nitzschia 속에서 3종, 와편모류 Prorocentrum 속, 돌말류 Guinardia 속과 Rhizosolenia 속에서 각각 2종씩 출현하였다.
7월에는모두 53종의식물플랑크톤이출현하였다. 특징적
인것은 규조류가 44종(83.0%)으로 다른 분류군보다압도적
으로 높은 점유율을 보였으며, 그 외 와편모류 8종(15.1%), 은편모류 1종 (1.9%)이 출현하였다. 일반적으로 동해와 남 해에는 여름에 와편모류의 출현 비율이 봄철보다 증가하는 경향이 있는데 연구 해역에서는 오히려 반대의 현상이 나타 났다. 이는 서해 연안역의 조석에 의한 해수의 강한 수직 혼합과 이에따른높은 탁도가 관련이 있을 것으로 판단된 다. 편모를 가지고 있는 와편모류는 수괴의 성층이 이루어 진 해역에서 다른 식물플랑크톤보다 생태적으로 유리한 측 면이 있기 때문이다. 정점별로는 하섬 입구와 채석강에서
22종이 출현하여 가장 적었고 성천항에서 29종이 출현하여
가장 많았다(Table 5). 4월과 마찬가지로 Chaetoceros 속에
서 6종이출현하여가장많은종이출현한 속이었고, 그외 Coscinodiscus 속, Nitzschia 속 등 돌말류 5개 속과 와편모 류 Prorocentrum 속에서 2종씩 출현하였다.
10월에는 조사기간 중 가장 많은 60종의 식물플랑크톤이
출현하였다. 돌말류는 47종(78.3%)으로 여전히 가장 많은 종이 출현하는 분류군이었고, 이어서 와편모류 12종(20%),
은편모류 1종(1.7%)이출현하였으며침편모류는 7월에이어
10월에도 출현하지 않았다. 정점별로는고사포와 채석강에 서 가장 적은 34종이 출현하였고 유동 마을에서 전체 조사 기간 중 가장 많은 45종이 출현하였다. Chaetoceros 속에서 는 10월에도 여전히 가장 많은 7종이 출현하였고, 와편모류 Prorocentrum 속에서 3종, 그 외 Coscinodiscus 속, Nitzschia 속 등 무려 8개 속의 돌말류에서 2종이 출현하였다.
3. 현존량
2014년 4월 변산반도국립공원 주변 해역에서 출현한 식물
플랑크톤은 83~608 cells mL−1 범위에서 변화하였고, 전체 평균은 268 cells mL−1이었다(Figure 3). 공간적으로는 새만 금 갑문에서 가장 가까운 고사포에서 608 cells mL−1로 가 장 많이 출현하였고, 성천항에서도 457 cells mL−1로 높은 현존량을 보였다. 하지만 이곳에서 채석강 쪽으로 가면서 현존량이 급격히 감소하여 더 이상 200 cells mL−1을 넘지 못하였고, 격포 해변에 이르러서는 83 cells mL−1에 불과한 매우 낮은 현존량을 보였다. 이러한 현존량은 본 조사를 수 행하기 불과 2주 전인 4월 15~16일 양일에 동일 해역의 6
개 정점에서평균 2,046 cells mL−1에이르는높은 현존량을
Figure 2. Composition of the major phytoplankton taxa observed near the Byeonsanbando National Park in 2014.
Table 5. The number of species belonging to the major phytoplankton taxa at each station around the Byeonsanbando National Park in 2014.
Texon
Spring Summer Fall
Gosapo Sung
cheon Haseom Yudong GyeokpoChaeseo
kgang Gosapo Sung
cheonHaseom Yudong GyeokpoChaeseo
kgang Gosapo Sung
cheon Haseom Yudong GyeokpoChaeseo kgang
Diatoms 13 13 18 11 18 9 23 26 20 20 22 20 26 30 30 37 30 28
Dinoflagellates 6 4 6 7 9 9 3 2 1 5 2 1 7 6 5 7 6 5
Raphidophyte 1 1 - - - -
cryptophyta 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Total 21 19 25 19 28 19 27 29 22 26 25 22 34 37 36 45 37 34
Figure 3. Phytoplankton abundance at each station around the Byeonsanbando National Park in April 2014.
기록하였던 것과비교하면 1/10에불과한매우낮은현존량 이다. 이는 약 2주 전에 온대 해역에서 일반적으로 나타나 는 봄철 식물플랑크톤 대발생이 일어났고 지금은 영양염이 고갈된 상태로 식물플랑크톤이 낮은 영양염 농도로 인해 성 장에 제한을 받고 있음을 시사한다. 새만금 방조제 갑문에 서 멀어질수록 식물플랑크톤 현존량이 급격히 줄어들고 있 는연구결과는 이러한사실을강력하게 뒷받침한다. 본연 구 해역으로 유입되는 영양염의 대부분을 새만금호에서공 급하기때문이다.
2014년 7월에 출현한 식물플랑크톤은 4월보다 크게 증가
하여 각 정점별로 255~1,357 cells mL−1범위에서 변화하였 고, 전체 평균은 758 cells mL−1이었다. 4월과 마찬가지로 새만금 갑문에서 가장 가까운 고사포와 성천항에서 각각 1,357 cells mL−1, 1184 cells mL−1로 높은 현존량을 보였고 여기에서 멀리 떨어진 하섬 입구, 유동 마을, 채석강에서 200~300 cells mL−1 내외의 낮은 현존량을 보였다(Figure 4).
일반적으로 여름철은 영양염이 부족한 시기로서 영양염 공 급에 의하여 식물플랑크톤 현존량 분포가 결정되는 경향을 보인다. 따라서 4월과 마찬가지로 연구해역에서 새만금 갑 문에 가까울수록 현존량이높았던 것은방조제갑문 개방으 로 인해새만금 해역에서 유입되는 영양염이 식물플랑크톤 현존량 분포에 영향을 미쳤기 때문인 것으로 판단된다.
2014년 10월의식물플랑크톤현존량은 7월과유사한 389
~1,614 cells mL−1 범위에서 변화하였고, 전체 평균은 664
cells mL−1이었다. 공간 분포는 4월, 7월과 달리 많이 변화하
여, 성천항만 1,614 cells mL−1에 이르는 높은 현존량을 보 였고, 현존량이 가장 낮았던 유동 마을(389 cells mL−1)을 포 함한 나머지 대부분 해역은 400~500 cells mL−1내외로 큰
변화없이유사한 분포를보였다(Figure 5). 하지만이런전
반적인공간분포경향의변화에도 불구하고 4, 7월과마찬
가지로 새만금 방조제 갑문에서 멀리 떨어진 유동마을, 격 포 해변, 채석강보다 갑문과 가까운 고사포, 성천항, 하섬 입구 정점에서 더 높은 현존량을 보이는 경향이 동일하게 나타났다. 이상의 결과로부터 새만금호에서 유입되는 영양 염이 연구 해역의 식물플랑크톤 분포에 크게 영향을 미치는 것을확인할수 있었다.
4. 우점종
2014년 4월 변산반도국립공원 주변 해역에 출현한 상위
우점 식물플랑크톤 2종은 와편모류 Prorocentrum minimum (53.6%)과 은편모류 Cyanomonas spp.(31.0%)이었다(Table
6, Figure 6). 최상위우점종인 P. minimum은유기물 오염이
상당 부분진행된해역에서자주 출현하는종으로우리나라 에서는 진해만을 포함한 남해 해역에서 많이 출현하고 있다.
본 연구 해역에서는 새만금 방조제 갑문과 가까운 고사포와 성천항에서 전체 현존량의 67.5~81.7%를 차지하며 극우점 하였고 나머지 해역에서는 30~50% 내외의 비교적 높은 점
유율을 보였다. 연구 해역에서 7, 10월에 최고 우점종으로
출현한 은편모류 Cyanomonas spp.는 4월에는두 번째로높 은 점유율을 보였다. 이 종도 P. minimum과 마찬가지로성 천항과 고사포에서 각각 118 cells mL−1, 78 cells mL−1로 가 장 높은 현존량을 보였고, 나머지 정점에서는 반 이하 수준 으로 감소하였다.
2014년 7월에 최고 우점종은 Cyanomonas spp.(60.5%)이
었다. 평균 현존량과 평균 점유율은 각각 449 cells mL−1,
60.5%로 현존량과 점유율 모두 4월보다 크게 증가하여 최
고 우점종이 되었다. 공간적으로는 4월과 마찬가지로 새만 금 해역에 가까운 고사포와 성천항에서 800 cells mL−1 내 외의 높은 현존량을 보였고 나머지 해역에서는 200 cells mL−1 내외로 크게 낮아졌다. 두 번째 우점종인 Eucamphia
zodiacus는 주로겨울철이나초봄에 많이출현하고 특정해
역에서 급격하게 증가하는 경향을 보이는 종이다. 본 연구 에서는 이러한 일반 특성과 달리 여름철인 7월에 평균 현존 량 62 cells mL-1과 평균 점유율 22.1%로 비교적 많이 출현 하였다. 특정 해역에서 크게 번성하는 특성은 격포 해변에 서 498 cells mL-1에 이르는 높은 현존량과 다른 대부분 해
역에서 100 cells mL-1이하의낮은현존량분포에서나타났
지만그특성이다른해역의사례만큼두드러지지는않았다.
따라서연구해역에출현한 E. zodiacus는기존에알려진종
과 다른 생태 특성을 가진 종주이거나 E. zodiacus의 변종일 가능성이 있으므로 좀 더 세밀한 연구가 필요하다. E.
Figure 4. Phytoplankton abundance at each station around the Byeonsanbando National Park in July 2014.
Figure 5. Phytoplankton abundance at each station around the Byeonsanbando National Park in October 2014.
24 국립공원연구지 제 6 권 제 1 호 (2015)
zodiacus의 전반적인 분포 경향은 격포 해변을 제외하면 다 른 우점종처럼새만금 갑문에 가까운 3개정점, 고사포, 성 천항, 하섬입구에서 높고나머지정점에서 낮았다.
2014년 10월에 상위 우점종 2종은 Cyanomonas spp.와 Chaetoceros debilis이었다. 최고 우점종인 Cyanomonas spp.
는 평균 현존량 528 cells mL−1로 76.5%의 압도적으로 높은 점유율을 보였다. 특히 성천항에서 1,398 cells mL−1로 출현 하여다른 정점보다 크게높은 현존량을 보였고 다른정점 에서는 300~400 cells mL−1 내외로큰 변화가없었다. 두번 째 우점종인 Chaetoceros debilis는 우리나라 연근해에서빈 번하게 출현하는 종으로 여름철에 특히 많이 출현한다. 사 실 우리나라 주변해역에서는 Chaetoceros 속 전체가 여름철 에 현존량이 많이 증가하는 경향이 있다. 본 연구 해역에서 C. debilis의 평균 현존량은 12 cells mL−1이었고 평균 점유
율은 2.0%에불과하였다. 하지만낮은현존량에도 불구하고
전반적인분포 경향은다른 우점종처럼새만금갑문에 가까 운 3개 정점, 고사포, 성천항, 하섬 입구에서 16~21 cells mL−1로 상대적으로 높고 나머지 유동 마을, 격포 해변, 채석 강에서 4~7 cells mL−1로 매우 낮았다.
전반적으로 연구해역에 출현한 우점종들은 국내 서해 연 안에서 주로 우점하는 종들이었으며, 현존량 분포 경향은 전체 현존량분포와동일하게새만금갑문에 가까운 정점에 서 높고멀어질수록 감소하였다.
4. 종다양성지수
식물플랑크톤의 종다양성지수는 종 동정과 개체수 계수
오차 등과 관련된 여러 문제에도 불구하고(Duarte et al.
1990) 환경요인 변화에 대한 식물플랑크톤 군집의 반응을
일부 시사하기 때문에 식물플랑크톤 군집 구조를 평가하는 생태지수로 흔히 이용된다(강 등 2002). 서해 중남부해역에 서 종다양성지수는조사시기와 해역에 따라다양하게 변화 하지만, 대부분 0.10~4.44의 범위 에서 변화한다(Table 7).
1980년대이후장등(1990)은여름철서해중남부 해역에서
2.30~4.44의 비교적 높은 값을 보고하였고, 장과 심(1993)은
동 해역에서 늦가을에 그 보다 조금 낮은 0.10~3.54를 보고 하였다. 천수만에서는 2회의 조사 보고에서 각각 0.65~3.60 (심과 이 1979), 0.51~3.09(여 1987)로 유사한 범위를 보였다.
오(1994)는 만경, 동진강하구에대한 5년간장기 연구를통
해 0.2~3.3의 범위를 보고하였다. 동일 해역에서 심 등
(1991)이 보고한 0.44~2.65는 오(1994) 연구의 전반기 결과 로서 후반기보다 조금 낮은 값을 보였다. 만경, 동진강 하구 에서는 여름, 가을에 높고 겨울, 봄에 낮은 경향을 보였으며, 봄에는 가을의 절반 수준에 불과하였다. 강과 최(2002)는 영 광연안에서 1992년부터 1996년까지 5년간 조사에서 1.53~
2.86(평균 2.24)의종다양성지수 변화를 보고하였다. 월평균
은 1994년 4월에가장 낮았고, 1995년 8월에가장 높았으며, 봄, 가을보다는 겨울과 여름에 좀 더 안정된 군집구조를 이 루었다.
변산반도국립공원 지구 주변 해역에 출현한 식물플랑크톤 의 종다양성지수는 전체 해역에서 0.74~1.64으로 변화하여 서해안에대한 이전 연구결과에비해조금낮은것으로나 Table 6. The mean abundance of dominant phytoplankton species
and its ratio to total cell counts observed at each station around the Byeonsanbando National Park in 2014.
sampling
season dominant species
mean abundances (cells mL−1)
mean ratio (%) Spring Prorocentrum minimum 175 53.6
Cyanomonas spp. 65 31.0
Summer Cyanomonas spp. 449 60.5
Eucampia zodiacus 162 22.1
Fall Cyanomonas spp. 528 76.5
Chaetoceros debilis 12 2.0
Figure 6. Dominant phytoplankton species observed in coastal waters around the Byeonsanbando National Park in 2014; a) Prorocentrum minimum, b) Chaetoceos debilis, c) Cyanomonas spp., d) Eucampia zodiacus. scale bar = 20 um.
Table 7. Diversity indices of phytoplankton in coastal waters of western Korea and Yellow Sea.
area diversity index research periods reference Mid-area of Yellow Sea 2.30~4.44 1983. 8 장등(1990) Mid-area of Yellow Sea 0.10~3.54 1984. 11 장과 심(1993) Cheonsu Bay 0.65~3.60 1977~1978 심과이(1979) Cheonsu Bay 0.51~3.09 1985~1986 여(1987) Mangyeong-Dongin River Estuary 0.44~2.65 1989~1990 심 등(1991) Mangyeong-Dongin River Estuary 0.2~3.3 1989~1994 오(1994) Coastal area of Yeonggwang 1.53~2.86 1992~1996 강과최(2002)
타났다. 종다양성지수가이렇게 낮은것은우점종한 두종
이 전체 현존량의 80% 가량을 차지하는 극우점현상을 보
였기때문이다. 4월에는 Prorocentrum minimum과 Cyanomonas spp.가 84.6%를 차지하였고, 7월에는 Cyanomonas spp.와 Eucampia zodiacus가 82.6%, 10월에는 Cyanomonas spp.와 Chaetoceros debilis가 78.5%를 차지하여 다양성이 많이 떨 어졌다. 이러한결과는현존량 분포와거의반대경향을보 인 종다양성지수 공간분포를 통해서도 확인할 수 있다. 4 월에 새만금 방조제 가력갑문에 가까운 고사포와 성천항,
10월에 성천항은 다른 정점보다 현존량이 크게 높은 것이
특징이지만, 종다양성지수는 각 시기별로 가장 낮았다. 이것 은 이들 정점에서 주로 한 두 종의 우점종에 의해 현존량이 늘어났기 때문이다. 즉, 출현종수나 다른 종의 현존량은 거 의변하지않은상태에서한 두종의우점종만현존량이증 가하여우점현상이 더욱심화된것이다.
2014년 4월 변산반도국립공원 주변 해역의 식물플랑크톤
종다양성지수는 평균 1.32로 다소 낮았으며, 전체 변화 범위 는 0.74(고사포)~1.92(하섬 입구)이었다(Figure 7). 공간적으 로는 현존량이 가장 높았던 고사포와 성천항에서 종다양성 지수가가장낮게나타났고, 두 정점에서 멀어지는하섬입
구와 격포해변 등에서 높게나타났다. 2014년 7월의 종다
양성지수는평균 1.22이었으며, 전체변화범위는 0.96(유동 마을)~1.64(하섬 입구)이었다(Figure 8). 7월에도 화섬 입구 와 유동 마을을 기준으로 종다양성지수가 낮은 정점과 높은 정점이 나뉘었다. 즉, 고사포, 성천항, 하섬 마을까지 종다양 성지수가 높았고그바깥정점에서 종다양성지수가낮았다. 2014년 10월에는평균 1.26이었으며, 전체 변화범위는 0.79 (성천항)~1.50(유동 마을)이었다(Figure 9). 현존량이가장높 았던 성천항의 종다양성지수가 가장 낮았고, 나머지 정점들 은 큰 변화 없이 유사하였다.
사 사
본 연구는 2014년도 수행한 “변산반도국립공원 연안습지
해양생태계기본조사” 결과의일부입니다. 변산반도국립공 원의 조사 및 연구비 지원에 감사드립니다.
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(2015년 1월 15일접수; 2015년 3월 16일채택) Figure 7. Species diversity of phytoplankton at each station
around the Byeonsanbando National Park.
26 국립공원연구지 제 6 권 제 1 호 (2015)
Appendix 1. Phytoplankton abundances at each stations around Byeonsanbando National Park in April 2014. (단위: cells mL−1) Station
Phylum Haseom Yudong Gosapo Sungcheon Chaeseokgang Gyeokpo Diatoms
Actinophycus senarius
Amphora sp. 1 1
Amphipora sp.
Asteroplanus karianus 4 3 2
Bacteriastrum hyalinum 1
Cylindrotheca closterium 1 3 2
Coconeis sp. 1 1
Coscinodiscus sp. 2 2 1 1
Diploneis sp. 1
Ditylum brightwellii
Ditylum sol 1
Eucampia zodiacus Guinardia delicatula
Guinardia striata 1
Gyrosigma fascicola 1
Leptocylindrus danicus 2
Licmophora sp. 1
Manguinea rigida 3 2 2 1
Mastogloiaminuta 1
Navicula sp. 1
Navicula spp. 1 3 8 4 3
Nitzschia longissima 4 1 4 2 1
Nitzschia sp. 1
Odontella aurita 1
Paralia sulcata 5 5 6 5 3
Plagiotropis sp. 1
Planktoniella blanda
Pleurosigma sp. 1 1 1 1
Probosia alata 2 1
Pseudo-nitzschia pungens 1
Rhizosolenia pungens 8 1 3 1 1
Skeletonema sp. 6
Thalassionema nitzschioides 1
Thalassiosira rotula 1 1 2 1
Thalassiosira sp.
Dinoflagellates
Alexandrium sp. 1 1 1
Akashiwo sanguinea 1
Amphidinium sp. 1 3 1
Dinophysis sp.
Gonyaulax sp. 1 1
Heterocapsa sp. 1 3 1 1
Peridinium sp. 1 2 1
Prorocentrum lima
Prorocentrum minimum 56 83 496 308 83 25
Prorocentrum sp. 1
Protoperidinium sp. 1 1 2 1
Triceratium sp. 1
Raphidophyta
Heterosigma sp. 1 1
Cryptophyta
Cyanomonas spp. 44 48 78 118 64 39
SUM 142 150 608 457 169 83
Appendix 2. Phytoplankton abundances at each stations around Byeonsanbando National Park in July 2014. (단위: cells mL−1) Station
Phylum Haseom Yudong Gosapo Sungcheon Chaeseokgang Gyeokpo Diatoms
Actinophycus senarius 2 1
Amphora sp. 4 4 1
Amphipora sp. 1
Bacteriastrum sp. 2 3 4
Chaetoceros atlanticus 1 2
Chaetoceros compressus 16 7
Chaetoceros debilis 8
Chaetoceros decipiens 1
Chaetoceros lorenzianus 2 1
Chaetoceros sp. 10 3 1
Cylindrotheca closterium
Coconeis sp. 1 7 1 1
Coscinodiscus sp. 3 3
Coscinodiscus spp. 1 9 1 4
Dactyliosolen fragilissimus 3 7 6
Dactyliosolen sp. 2 2
Detonula pumila 3
Diploneis sp. 1 2 4 1 2
Ditylum sol 1
Eucampia zodiacus 84 54 100 180 53 498
Fragilaria sp. 1
Guinardia flaccida 1
Guinardia striata 3 2 2 6 6
Gyrosigma sp. 1
Hemiaulus hauckii 1 4
Leptocylindrus danicus 6 3 5 2 2 7
Licmophora sp. 1 1
Manguinea rigida 1 1 1
Mastogloia minuta 1 1 1
Meuniera membranacea 1
Navicula spp. 5 3 9 11 2 7
Nitzschia fasciola
Nitzschia longissima 2 2 21 1 13
Nitzschia sp. 1 1
Nitzschia spp. 2 12 1
Paralia sulcata 8 16
Pleurosigma sp. 1 2 2 1
Pseudo-nitzschia pungens 1 2
Pseudo-nitzschia sp. 1
Rhizosolenia crassa 1 1
Rhizosolenia pungens 1
Stephanophyxis turris 2
Skeletonema sp. 8 9 377 106 5 14
Thalassiosira rotula 3 2 5 2 2 4
Thalassiosira sp. 1 1 3 2
Dinoflagellates
Ceratium inflatum 1 5
Gonyaulax sp. 1
Heterocapsa sp. 2
Peridinium sp. 1
Prorocentrum lima 1
Prorocentrum minimum 4 1
Protoperidinium sp.
Scrippsiella sp.
Cryptophyta
Cyanomonas spp. 138 244 817 771 172 552
SUM 292 328 1357 1184 255 1135
28 국립공원연구지 제 6 권 제 1 호 (2015)
Appendix 3. Phytoplankton abundances at each stations around Byeonsanbando National Park in October 2014. (단위: cells mL−1) Station
Phylum Haseom Yudong Gosapo Sungcheon Chaeseokgang Gyeokpo Diatoms
Actinophycus senarius 1 1
Amphora sp. 1
Asteromphalus sp. 6 3 8 8 4 7
Bacteriastrum sp. 2 2 3
Chaetoceros affinis 3 2
Chaetoceros atlanticus 2 3 4
Chaetoceros compressus 1 1 2
Chaetoceros curvisetus 5 3 12 10 5 3
Chaetoceros debilis 20 7 21 16 5 4
Chaetoceros decipiens 2 2 4 1 1
Chaetoceros didymus 6 4 12 5 5 3
Chaetoceros sp. 1 4 12 6 1
Cylindrotheca closterium 3 2
Coconeis sp. 2 1 2 1 1
Coscinodiscus sp.
Coscinodiscus spp. 1 1 1 3 2
Cyclotella sp. 1
Dactyliosolen fragilissimus 4
Dactyliosolen sp. 2 2 3 11 5 2
Diploneis sp. 2 2 1 1 2
Ditylum brightwellii
Guinardia flaccida 1 1 1 1
Guinardia striata 2 1 1 2
Gyrosigma sp. 1 1 1
Leptocylindrus danicus 9 7 7 4 2
Leptocylindrus minimus 1
Licmophora sp. 1
Manguinea rigida 1 1 2 1 2
Mastogloiaminuta
Meuniera membranacea 2 2 2
Navicula directa 4
Navicula spp. 8 4 10 10 6 11
Nitzschia longissima 5 3 8 12 8 13
Nitzschia spp. 6 9 16 22 8 10
Odontella sp. 1 1 1
Paralia sulcata 3 10 2 3 2
Pleurosigma sp. 1 1 3 1 1
Probosia alata
Pseudo-nitzschia pungens 4 2 9 3 2 4
Pseudo-nitzschia sp. 2 4 3 3
Rhizosolenia pungens 1 1 1 1
Rhizosolenia sp. 1 1 3 3 3
Stephanophyxis turris 1
Skeletonema sp. 11 24 8 5 13 3
Thalassionema sp. 1 1
Thalassiosira rotula 2 2 5 1
Thalassiosira sp. 1 7 6 3
Dinoflagellates
Alexandrium sp.
Akashiwo sanguinea 1 1
Amphidinium sp. 1 2 1
Ceratium inflatum 1 1 1
Gonyaulax sp. 4 3 10 47 10 6
Heterocapsa sp. 1
Peridinium sp.
Prorocentrum lima 2
Prorocentrum minimum 1 1 2 3 1
Prorocentrum triestinum 1 2 9 1
Protoperidinium sp. 1 1 1
Scrippsiella sp.
Cryptophyta
Cyanomonas spp. 428 277 383 1398 348 331
SUM 550 389 541 1614 458 432
